JPS6161853B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気分離装置の再生時における復圧方
に関するものである。

空気分離装置として、モレキユラーシーブ（分
子ふるいカーボン）等の窒素吸着剤を充填した充
填塔を並設し、各充填塔に操作弁を介してリザー
バタンク、原料空気供給用送風機および真空排気
装置を接続したものである。

この空気分離装置においては、送風機により充
填塔内に空気を供給して大気中の窒素を吸着し、
酸素リツチとしてリザーバタンクを介して所定場
所に送る一方、吸着剤を再生するには、充填塔内
を真空排気することにより吸着窒素を放出し、そ
の後、製品酸素を充填塔内に流入させ大気圧まで
復圧するか、又は空気供給弁を開いて送風機によ
り原料空気を充填塔内に導入して復圧再生してい
た。

しかしながら、前者の再生方法によれば、リザ
ーバタンク内の製品酸素圧が低下する。一方、後
者の再生方法によれば、充填塔の復圧時に空気供
給弁を開とすると、原料空気が当該充填塔内に大
量に流入するため、他の吸着中の充填塔への原料
空気の供給が停止し、リザーバタンク内の製品酸
素圧が低下する。また、場合によつては、他の充
填塔内の原料空気が逆流して空気分離装置の機能
が停止したり、さらには、濃縮された窒素ガスが
逆流し、つぎの吸着工程における酸素濃度の低下
をもたらせる欠点があつた。

前記欠点を除去するためには、送風機を大容量
のものとすればよいが、コストアツプを招来する
という新たな欠点を有する。

本発明は前記従来の欠点を除去するためになさ
れたもので、復圧時、製品気体中で中間圧まで吸
着塔を復圧し、その後、大気開放弁を開くことに
より直接大気を充填塔内に流入して大気圧に復圧
するようにして、原料空気供給用送風機を大型化
することなく、所定濃縮の気体を安定して分離す
ることのできる空気分離装置の再生時における復
圧方法を提供することを目的とする。

つぎに、本発明にかかる空気分離装置の再生時
における復圧方法を一実施例である図面にしたが
つて説明する。

第１図は、本発明の対象となる空気分離装置を
示し、たとえば、内部にモレキユラーシーブから
なる窒素吸着剤を内蔵した３基の充填塔１，２，
３が並設され、これら各充填塔１，２，３の出口
側は配管P₁およびこれに接続する分岐管P₂，P₃に
よつてリザーバタンク４に連通するとともに、配
管P₁、分岐管P₂，P₃にはそれぞれ操作弁h₁，h₂，
h₃を備えている。また、前記操作弁h₁，h₂，h₃の
上流側は配管P₄およびこれに接続する分岐管P₅，
P₆を介してリザーバタンク４に連通している。な
お、i₁，i₂，i₃は操作弁である。

一方、充填塔１，２，３の入口側は配管P₇およ
びこれに接続する分岐管P₈，P₉を介して真空排気
装置５に連通するとともに、配管P₇、分岐管P₈，
P₉に設けた真空操作弁f₁，f₂，f₃の上流側は操作
弁e₁，e₂，e₃を有する配管PA₁およびこれに接続
する分岐管P₁₁，P₁₂を介して原料空気供給用送風
機６に連通している。また、前記充填塔１，２，
３の入口側には大気開放弁g₁，g₂，g₃がそれぞれ
設けてある。

つぎに、前記構成からなる空気分離装置の操業
について説明する。

まず、充填塔１により酸素を分離するには操作
弁h₁およびe₁を開とするとともに、操作弁e₂，
e₃，h₂，h₃，i₁，i₂，i₃，f₁.f₂，f₃および大気開放
弁g₁，g₂，g₃を開として送風機６を駆動し、原料
を前記各充填塔１に500〜5000mmH₂Oの範囲の一
定圧力で供給する。そして、充填塔１中の窒素吸
着剤で空気中の窒素を吸着除去し、分離された製
品酸素はリザーバタンク４に貯留され、適宜使用
場所に送られる。

前記の如くして充填塔１の吸着剤が一定時間窒
素を吸着して飽和すると再生工程に入り、充填塔
２が吸着工程に入るが、いま充填塔１が再生時期
に来たとすると、操作弁h₁，e₁を閉とし、充填塔
２の操作弁e₂，h₂を開とするとともに、操作弁f₁
を開として真空排気装置５を駆動して充填塔１内
を20〜2000Torrまで真空排気し、吸着剤に吸着
されている窒素を除去・放出する。その後、前記
操作弁f₁を閉じるとともに真空排気装置５を停止
させると同時に操作弁i₁を開とし、リザーバタン
ク４内の製品酸素を充填塔１内に逆流させ、中間
圧力（たとえば300〜600Torr）まで復圧し、つ
いで、操作弁i₁を再度閉としたのち、大気開放弁
g₁を開とすることにより大気圧に復圧する。

このように、充填塔１内を大気圧に復圧する
と、空気分離装置の再生時における大気開放弁g₁
を閉、操作弁h₁，e₁を開として前記同様、充填塔
１で再び酸素分離操作を行ない充填塔２で再生を
行なうものである。

なお、前記再生、復圧工程は、各充填塔１〜３
で順次行なわれ連続して空気分離ができるもので
ある。前記説明においては酸素の分離について説
明したが窒素の分離についても同じである。

以上の説明で明らかなように、本発明にかかる
空気分離装置の再生時における復圧方法によれ
ば、復圧工程において原料空気供給用送風機から
の原料空気を一切使用しないため、送風機容量を
大きくしても他の充填塔での空気分離工程に支障
を与えることはない。また、復圧時に製品供給に
支障を与えない程度の製品気体を充填塔に逆流さ
せ、大気開放弁からの流入空気を用いるため、再
生終了後の分離気体濃度の大巾な変動を防止で
き、安定した濃度の酸素は窒素を得ることができ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の対象となる空気分離装置の説
明図で、第２図はサイクルチヤートである。 １，２，３…充填塔、４…リザーバタンク、５
…真空排気装置、６…原料空気供給用送風機、
e₁，e₂，e₃，f₁，f₂，f₃，h₁，h₂，h₃，i₁，i₂，i₃…
操作弁、g₁，g₂，g₃…大気開放弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 並設した吸着剤充填塔と、各充填塔に操作弁
   を介して接続したリザーバタンク、原料空気供給
   用送風機および真空排気装置とからなり、前記送
   風機で空気を充填塔に供給することにより大気中
   の窒素又は酸素を吸着剤で吸着し、吸着剤の再生
   にあたり、当該充填塔内を真空排除することによ
   り吸着気体を放出し、その後、復圧して吸着剤を
   再生する空気分離装置の再生方法において、前記
   各充填塔に大気開放弁を設け、前記復圧工程に入
   るあたり、前記操作弁を開いて当該充填塔をリザ
   ーバタンク内の製品気体で中間圧力まで復圧し、
   その後、前記大気開放弁を開いて当該充填塔を大
   気圧に復圧することを特徴とする空気分離装置の
   再生時における復圧方法。